吹塑注塑模內貼標技術
2017-01-06
什么是模內標簽
模內標簽(InMouldLabel)，又叫模內標貼，是一種有別于傳統(tǒng)的直接絲印、熱收縮標簽、不干膠標簽的全新標簽包裝形式。隨著商業(yè)的不斷發(fā)展消費者和商家都越來越注重商品的外觀包裝而精美的商品標簽無疑會提高商品的檔次使得商品更具有吸引力。一般來說商品標簽可分為如下幾類:壓敏標簽、收縮標簽、膠粘標簽、模內標簽等等。其中模內標簽作為塑料容器的一種新型裝演方式，其具有的優(yōu)點已引起很多行業(yè)如:醫(yī)藥、食品、日化化妝品以及玩具和飲料等的重視，使得模內標簽代替?zhèn)鹘y(tǒng)的壓敏標簽、收縮標簽、膠粘標簽等成為標簽發(fā)展的一個趨勢。許多著名公司如雀巢、寶潔、金伯利、聯(lián)合利華等都積極支持采用模內標簽。
所謂的模內標簽，就是沒有剝離層并且一次成型，在成型中直接和容器成為一體嵌在容器壁內直接等待進入灌裝線。其材料以薄膜類、塑料材料類為主，這樣不僅會使得用于模內貼標的標簽更精美，還提高了標簽的耐磨性、耐高溫性、防水防潮性等。
模內標簽的優(yōu)勢
模內標簽適應社會發(fā)展的需要是一項很有潛力的新型貼標技術。在國外一些發(fā)達國家已經風行多年。在國內近兩年來盡管只有少數(shù)幾家企業(yè)掌握了模內標簽的貼標技術但也得到了一定的發(fā)展。模內標簽為什么受到越來越多的業(yè)內人士青睞呢:其原因主要有以下幾占
1.用于裝飾傳統(tǒng)的注塑成型容器的壓敏標簽，膠粘標簽收縮標簽等都有下一步的貼標工序。然而模內標簽省去了貼標以及壓敏標簽的撫平工序，縮短了整個生產流程。
2.模內標簽在設計的自由度和創(chuàng)造性上也有較大的優(yōu)勢。它的設計范圍可以是從各種平面狀到3600的裹包可以是三面、四面、五面甚至是八面的裝飾品。還有，標簽的形狀可以是矩形、圓形、帶圓角的方形等等。如酸奶盒子、果汁瓶等一些不規(guī)則容器上使用模內標簽可出現(xiàn)良好的裝飾效果并且能夠輕松實現(xiàn)容器的全方位裝飾。
3.模內貼標能提高容器的阻隔性，防水防潮性能等。
4.使用模內標簽的容器更利于回收最終達到降低成本和提高產品價值的雙重效果。
模內標簽的成型過程
自動機械手吸起標簽放置在模具中借助塑料熔膠擠出的高溫來熔化模內標簽背面的熱熔粘合樹脂，從而使模內標簽和容器融為遺體。
吹塑成型:由擠出機擠出半熔化的圓柱形空塑料材料，塑料樹脂逐漸下墜注入模具內同時機械手(即模具內側的吸盤)將標簽送到模具內壁固定模具把半熔化的圓柱形空塑料材料夾住空氣進入是容器膨脹成型，待壓力釋放后，樹脂材料即可加工成所需要模具的形狀。在北美，95%是吹塑成型的。
注塑成型:先將標簽貼附在陰模的內壁上讓陰陽模合并將半熔的樹脂材料從注入口注射到陰陽模內使盒迅速膨脹成形。待冷卻壓力釋放后盒體從模具中即可分離。
用于吹塑成型標簽和注塑成型標簽各有其特點。一般來說，吹塑成型用的標簽挺度比較高，其材料的背面有壓紋或磨砂表面以利于標簽吹塑成型時排出標簽與瓶體間的空氣。注塑成型用的標簽由于注塑時需要的生產壓力大因此不需材料背面的壓紋或磨砂表面便可排出標簽與瓶體間的空氣。吹塑成型用的標簽在模具中一般采用真空吸標工藝而注塑成型用的標簽在模具中一般采用靜電吸標工藝，因為注塑用標簽生產時產生的壓力很大如果采用真空吸標工藝標簽將會被擊穿射出來的塑膠將堵塞真空孔從而影響生產的連續(xù)性。
模內貼標的獨特性有以下幾個方面：
*模內標簽位于塑料容器瓶臂內，而其他標簽是在容器的表面。
*能承受從塑料瓶成型、填充到包裝過程中多次沖擊。
*從加工開始就和容器粘附在一起，然后進入灌裝、洗瓶、裝箱和運輸過程。
吹塑成型工藝
1.吹塑式成型過程
由擠出機擠出半熔化的圓柱形中空塑料材料，塑料樹脂逐漸下墜注入模具內，同時機械手臂（即模具內側的吸盤）將標簽送到模具內壁固定，模具把半熔的圓柱形材料夾住，空氣進入使容器膨脹成型，待壓力釋放后，樹脂材料即可加工成所需模具的形狀。
2.吹塑式成型瓶體的主要應用
主要用于液體類包裝產品，例如洗發(fā)品、廚衛(wèi)洗滌產品、化妝品、化工產品和藥瓶以及果汁瓶和個人護理產品。北美地區(qū)模內貼標生產95%都是采用吹塑式工藝，而歐洲產品由于生產周期短、批量小，加上消費者對產品的挑剔眼光，使絕大多數(shù)產品采用注塑式工藝。
3.吹塑工藝
1）吹塑時，標簽背面刷有一層熱封涂層，為標簽廠涂布的液體粘合劑或共擠膠，在擠塑過程中加到薄膜上。此涂層在吹塑時得以熔化，然后粘附在塑料瓶體上，適用于聚酯瓶和各種PE、PP瓶。
2）1000ml以下的中空塑料容器（如洗發(fā)液、沐浴液、洗滌劑等），產品重量輕，冷卻時間短，可以在開模后立即落瓶，貼標時兩個半模之間沒有其他制品，空間充裕，且各種形式的機械手臂均能進入模具內部進行貼標。
3）2000-5000ml等較大型中空塑料容器（如衣物柔順劑、潤滑油、防凍液等）時，由于產品較重，冷凍時間長，必須兼顧模具開模距離、模具深度及模外冷卻等條件。
注塑成型工藝
注塑模內貼標技術是近兩年才在國內開始使用的，由于工藝設備與技術較吹塑工藝更為復雜，未能大規(guī)模推廣使用，現(xiàn)在部分塑料制品仍采用手工貼標。目前國內只有極少數(shù)塑料制品企業(yè)擁有相應的工藝設備，且設備都由歐美廠商提供。
1.注塑式成型過程
先將標簽貼附在雌模具的內壁上，讓雌雄模具合并，將半熔的樹脂材料從注入口注射到雌雄模具的空隙內，使盒體迅速膨脹成型。待冷卻、壓力釋放后，盒體從模具中即可分離。
2.注塑式成型的盒體主要應用
注塑瓶是開頂型塑料管。在歐洲，采用靜電吸附模內標簽的注塑成型產品多是各種乳制品包裝，如奶酪、奶油、調味品、酸奶、冰激凌等真空食品盒、文具盒和紙巾盒等。
在國內注射成型模內標簽也有很大需求，廣泛應用于日用品包裝、兒童餐具、冰激凌包裝、手機面板、家用電器面板、VCD、DVD盒包裝等。
3.注塑工藝
1）注射成型模內貼標塑料制品形狀多樣，且標簽形狀及貼標部位各不相同，貼標設備要專門設計制造，制定專門的生產工藝。
2）注塑成型的容器大都為PE材料，由于高溫塑模過程中固有的壓力，標簽不需要熱封即可粘附到容器上。
貼標工藝
為防止在運輸過程中搖晃而導致標簽相互摩擦產生靜電，建議采用專用的紙盒包裝；為保證標簽的平整度，不應采用橡皮筋捆扎。
1.分類細談貼標方式
1）真空吸附方式
這是目前最常見、應用最廣泛的方法。在貼標機機械手臂后面安裝一個真空泵（即真空吸盤），機械手以真空方式來吸附標簽，通過施加負壓將標簽吸起。塑料包裝制品企業(yè)可自行在原有模具上加設真空微孔，無須專用設備，成本低廉、使用效果好。
2）靜電吸附方式
在吹塑工藝中也有用靜電方式模內貼標的，依靠機械手產生的瞬時靜電來吸附標簽，但較真空吸附方式，技術難度大、穩(wěn)定性差；標簽容易產生表面不平的現(xiàn)象。靜電吸附方式對模內貼標設備及標簽的物理性質有特殊要求：
A.在設備上增設靜電消除系統(tǒng)，消除每次貼標后殘余的靜電，避免其影響模內貼標機電氣控制系統(tǒng)以及由于靜電帶來的標簽粘連現(xiàn)象，保證每次只出一張標簽，提高成品率。
B.在設備上增設高壓靜電發(fā)放系統(tǒng)，使短時間內均勻對標簽施加足夠的靜電荷，通過機械手臂將標簽貼在處于零電勢的吹塑模具內腔上。
C.選用適當?shù)臉撕灮募坝∷⒂湍?
塑料包裝制品形狀對貼標精度的影響
1．最常見的塑料容器斷面為橢圓扇形，標簽貼合面接近圓弧且曲率半徑較大，標簽與模具之間緊密貼合，在塑料材料吹脹之前標簽不易產生位移、跑位現(xiàn)象。
2．部分塑料容器標簽貼面為三維曲面（近乎球面，如衣物柔順劑包裝瓶），采用真空吸附會產生標簽頻繁振動，在短時間內產生位移，且表面曲率半徑越小，這種現(xiàn)象越嚴重。
貼標效果之要求
透明標簽要求貼標成型后表面光滑，充分體現(xiàn)其外觀效果，通過選擇適當?shù)哪＞?、模具溫度及管胚溫度來實現(xiàn)。
不透明標簽目前有平光、亞光、布紋、珠光等幾種效果，用戶可根據(jù)設計要求自行選擇，制定相關生產工藝，以達到產品實際效果與設計目相一致。
模內貼標條件知多少
(1)模頭擠出機溫度根據(jù)生產狀況一般控制在165℃-215℃，
(2)標簽在模具內必須平整的吸附在模具壁上，
(3)標簽貼合后如桶有變形現(xiàn)象，應及時作出相應調整。
影響模內標簽貼標質量的因素以及控制
由于模內標簽一般是由復合有特殊的熱熔粘合樹脂的塑料薄膜材料經過印刷、模切支撐的標簽在印刷過程走紙時由于摩擦很容易產生靜電并且很難通過自身的傳導來消除積累的靜電使得自動機械手在貼標時易出現(xiàn)雙張、多張，造成瓶體、標簽雙重浪費由此可見靜電是影響模內標簽貼標質量的主要因素。
要徹底地消除靜電，需要做到以下幾個工序:第一原材料的靜電值要達到標準一般靜電值控制在1kV以下。第二，輸紙機和模切機上要安裝靜電消除器，把靜電降到最低值確保印刷加工質量。第三成品標簽在檢驗包裝過程中把靜電消除到最低值。一般標簽在出廠前必須將靜電降到0.5kV以下。最后在貼標時，要定時定量檢驗成品標簽表面靜電水平一旦發(fā)現(xiàn)靜電值超過標準，需要應用離子風靜電消除器或者電動式靜電消除器徹底將標簽表面的多余自由電子消除。
總之，近兩年來，隨著模內標簽貼標技術的發(fā)展、標簽材料價格的下降以及主流標簽制造商對模內標簽的重視模內標簽的印刷質量、質量控制水平都已能夠滿足國內廠商的高要求。很明顯在未來的幾年里由于模內標簽的阻隔性能好、裝飾效果佳、生產流程短、環(huán)保易回收、防水防潮、美觀等優(yōu)點模內標簽在取代傳統(tǒng)的壓敏標簽和膠粘標簽上將取得更大的進展。